JP5233713B2 - Battery charge control device and battery charge control method - Google Patents
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Description
本発明は、動力源としてモータ及び内燃機関を搭載した電動車両のバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法に関する。 The present invention relates to a battery charge control device and a battery charge control method for an electric vehicle equipped with a motor and an internal combustion engine as a power source.
従来から、動力源としてモータ及び内燃機関を搭載したハイブリッド車両において、車載バッテリを外部充電可能なプラグイン・ハイブリッド車両(HEV)が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1では、車載バッテリを充電可能な目的地(充電拠点)までの経路を検索して、予測された走行パターンに基づき経路上の各地点における(各走行距離における)バッテリ残容量(目標値)を設定し、この値よりも実バッテリ残量が多い場合はモータ分担を大きく 、小さい場合はモータ分担を小さくする。つまり、バッテリ残容量を次回の充電の際までに使い切り、経済性(エネルギ単価)、環境(水力・原子力発電など)に優れた外部充電を出来るだけ多用することを目的とする。
2. Description of the Related Art Conventionally, a plug-in hybrid vehicle (HEV) that can externally charge a vehicle-mounted battery is known in a hybrid vehicle equipped with a motor and an internal combustion engine as a power source (see, for example, Patent Document 1).
In Patent Document 1, a route to a destination (charging base) where an in-vehicle battery can be charged is searched, and a remaining battery capacity (target value) at each point on the route (at each travel distance) based on the predicted travel pattern. ) Is set, the motor sharing is increased when the actual battery level is higher than this value, and the motor sharing is decreased when it is smaller. That is, the object is to use the remaining battery capacity as much as possible by the time of the next charging, and to use as much external charging as possible with economy (unit price of energy) and environment (hydropower, nuclear power generation, etc.).
しかしながら、上記特許文献1の従来技術では、設定された走行予定経路から一度でも外れると、目的地(充電拠点)に到着した際の目標バッテリ残容量(ゼロなど)を達成出来なくなる。つまり、予定より近道で目的地に到達すると、目的地でのバッテリ残容量はかなり大きい値のままとなり、プラグイン充電が十分出来なくなり経済性や環境性が悪化する。一方、予定より遠回りで目的地に到着すると、走行途中でバッテリ残容量がゼロとなり加速性能が悪化する。つまり、シリーズ型ハイブリッド車両(SHEV)の場合は、発電用内燃機関と発電機の最大出力で駆動用モータの出力が制限され(効率・燃費重視のシステムでは、内燃機関と発電機を小型化・小出力化する傾向あり)、パラレル型ハイブリッド車両(PHEV)の場合は、モータアシスト走行(内燃機関+駆動用モータでの走行)が出来なくなり、どちらの場合も通常時(バッテリ残容量がゼロでない場合)に比べて加速性能が大きく悪化する。更に、特許文献1の従来技術では、ナビゲーションシステムなどで走行経路を予め設定し、設定経路どおりに走行する煩わしさもある。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、予め定められた目標残容量までバッテリ電力を効率よく使用して充電拠点に到達できる電動車両用のバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法を提供することを目的としている。
However, in the prior art of the above-mentioned Patent Document 1, if it deviates even once from the set scheduled travel route, the target remaining battery capacity (such as zero) when arriving at the destination (charging base) cannot be achieved. That is, when the destination is reached by a shortcut, the remaining battery capacity at the destination remains at a considerably large value, and the plug-in charging cannot be sufficiently performed, so that the economy and environmental performance are deteriorated. On the other hand, when the vehicle arrives at a destination farther than planned, the remaining battery capacity becomes zero during traveling and the acceleration performance deteriorates. In other words, in the case of a series type hybrid vehicle (SHEV), the output of the drive motor is limited by the maximum output of the power generation internal combustion engine and the generator (in a system focusing on efficiency and fuel efficiency, the internal combustion engine and the generator are reduced in size). In the case of a parallel hybrid vehicle (PHEV), motor-assisted driving (driving with an internal combustion engine and a driving motor) cannot be performed in either case, and in either case normal (the remaining battery capacity is not zero) ) Acceleration performance is significantly worse than Furthermore, in the prior art disclosed in Patent Document 1, there is also the inconvenience of setting a travel route in advance using a navigation system and traveling along the set route.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the conventional technology, and can reach the charging base by efficiently using battery power up to a predetermined target remaining capacity. It aims at providing the battery charge control apparatus and battery charge control method for electric vehicles.
上記目的を達成するために、本発明に係るバッテリ充電制御装置は、電力を発電する発電手段と、この発電手段の電力による充電と、充電拠点に設けられた充電器からの電力による充電とが可能なバッテリと、このバッテリに蓄積された電力を用いて駆動輪を駆動する電動機とを備えた車両に適用可能なものであって、目標残容量設定手段が、必要エネルギ推定手段で推定した、車両が現在地から充電拠点まで予め設定されたパワーで走行する為に必要なエネルギに相当するバッテリ残容量に基づいて目標残容量を設定する。更に、目標残容量設定手段が、必要パワー推定手段で車両の実際の走行内容に係る情報に基づいて推定した車両の走行に必要なバッテリの出力パワーと、バッテリの残容量と出力可能パワーとの関係であるパワー出力特性とに基づいて目標残容量の下限残容量を設定する。そして、発電電力制御手段が、残容量検出手段で検出されたバッテリの残容量が設定された目標残容量となるように発電手段を制御する。 In order to achieve the above object, a battery charging control device according to the present invention includes power generation means for generating electric power, charging with electric power of the electric power generation means, and charging with electric power from a charger provided at a charging base. It can be applied to a vehicle including a possible battery and an electric motor that drives drive wheels using the electric power stored in the battery, and the target remaining capacity setting means is estimated by the required energy estimation means. The target remaining capacity is set based on the remaining battery capacity corresponding to the energy required for the vehicle to travel from the current location to the charging base at a preset power. Further, the target remaining capacity setting means includes the output power of the battery necessary for traveling of the vehicle estimated by the required power estimating means based on the information related to the actual traveling content of the vehicle, the remaining capacity of the battery, and the output possible power. The lower limit remaining capacity of the target remaining capacity is set based on the power output characteristic that is the relationship. Then, the generated power control means controls the power generation means so that the remaining capacity of the battery detected by the remaining capacity detection means becomes the set target remaining capacity.
以上説明したように、本発明に係るバッテリ充電制御装置によれば、バッテリの残容量が、車両の走行に必要なパワーの推定値とバッテリの残容量と出力可能パワーとの関係であるパワー出力特性とに基づき下限残容量が制限された目標残容量に設定されると共に、この目標残容量となるように充電制御が行われるので、バッテリの出力可能なパワーが必要なパワーの推定値を下回らないように下限残容量の設定を行うことで、運転者の要求する走り(加速度、車速など)を、充電拠点に到達するまで維持することが可能となり、バッテリの電力の出力制限を受けて運転性が悪化するのを防ぐことができるという効果が得られる。 As described above, according to the battery charge control device of the present invention, the remaining battery capacity is a relationship between the estimated value of power required for traveling of the vehicle, the remaining battery capacity, and the output power. Based on the characteristics, the lower limit remaining capacity is set to a limited target remaining capacity, and charging control is performed to achieve this target remaining capacity, so the power that can be output from the battery is less than the estimated power value. By setting the lower limit remaining capacity, it is possible to maintain the driving (acceleration, vehicle speed, etc.) required by the driver until it reaches the charging base, and it is driven by the battery power output limit. The effect that it can prevent that property deteriorates is acquired.
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づき説明する。図1〜図12は、本発明に係るバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法の第1実施形態を示す図である。
(構成)
まず、本発明に係るバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法を適用したプラグイン・シリーズ型ハイブリッド車両の概略構成を図1に基づき説明する。ここで、図1は、本発明に係るプラグイン・シリーズ型ハイブリッド車両(以下、PSH車両と称す)の概略構成図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1-12 is a figure which shows 1st Embodiment of the battery charge control apparatus and battery charge control method which concern on this invention.
(Constitution)
First, a schematic configuration of a plug-in series hybrid vehicle to which a battery charge control device and a battery charge control method according to the present invention are applied will be described with reference to FIG. Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plug-in series hybrid vehicle (hereinafter referred to as a PSH vehicle) according to the present invention.
かかるPSH車両は、図1に示すように、エンジン1と、発電モータ2と、駆動モータ3と、バッテリ4とを備える。
発電モータ2は、エンジン1に直結しエンジン1のパワーを電力に変換したりエンジン始動を行ったりする。
駆動モータ3は、減速機構5を介して車両の駆動輪6a、6bに繋がれ車両を駆動したり減速時に回生発電を行ったりする。
As shown in FIG. 1, the PSH vehicle includes an engine 1, a
The
The
バッテリ4は、発電モータ2で発電した電力や駆動モータ3で回生発電した電力を蓄え、駆動モータ3やエンジンスタータとしての発電モータ2に対して蓄えた電力を供給する。
ここで、発電モータ2は電力を発電する発電手段の一例であり、駆動モータ3はバッテリ4の電力を用いて車両の駆動輪6a、6bを駆動する電動機の一例である。
The battery 4 stores the power generated by the
Here, the
また、発電モータ2と駆動モータ3は、高電圧の3相交流を用いて駆動及び発電を行う。バッテリ4は、高電圧(例えば、300V)の直流で充放電を行う。従って、交流電源と直流電源を変換するためのインバータ7、8が、発電モータ2とバッテリ4の間及び駆動モータ3とバッテリ4の間にそれぞれ配置される。
更に、PSH車両においては、バッテリ4よりも低電圧(例えば、100V)の単相交流である家庭用電源を用いてバッテリ4を充電できるようにする充電器9及びコンセント15がバッテリ4に接続している。また、バッテリ4にはその温度を測定する温度計16が配設されている。
The
Further, in the PSH vehicle, a
次に、マイコンを搭載した車載コントローラを説明する。車載コントローラは、モータ・ジェネレータコントローラ10と、エンジンコントローラ11と、バッテリコントローラ12と、ナビゲーションコントローラ13と、パワートレイン統合制御コントローラ14とを備える。各種コントローラ10〜14は、高速通信網で繋がれ各種データを共有化する。
Next, an in-vehicle controller equipped with a microcomputer will be described. The in-vehicle controller includes a motor /
モータ・ジェネレータコントローラ10は、発電モータ2や駆動モータ3の各入出力トルクを制御するためにインバータ7、8を操作する。
エンジンコントローラ11は、エンジン1の吸入空気量・点火時期・燃料噴射量を操作することで出力トルクを制御する。
バッテリコントローラ12は、バッテリ4の残容量(SOC:State of Charge)を検出し、入出力可能パワーなどの内部状態量を推定してバッテリ4の保護を行う。
The motor /
The
The
ナビゲーションコントローラ13は、衛星からのGPS信号を用いて自車位置を検出したり、DVD等に記憶された道路、標高、道路勾配、道路曲率などを含む地図データやインフラから送信される渋滞情報を含む通信データを基にして目的地までの経路探索や誘導を行う。
パワートレイン統合制御コントローラ14は、上記複数のコントローラを協調させながら、ドライバーの要求に沿ってモータ駆動出力を制御し、また、運転性と燃費(経済性)の両方を考慮しながら発電出力を制御する。
The
The power train integrated
ここで、バッテリコントローラ12はバッテリ4の残容量を検出する残容量検出手段の一例である。バッテリ4の残容量はバッテリ4の充電率を含む概念である。
次に、図2に基づき、パワートレイン統合制御コントローラ14の機能構成を説明する。
ここで、図2は、パワートレイン統合制御コントローラ14の機能構成を示すブロック図である。
Here, the
Next, the functional configuration of the powertrain integrated
Here, FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the powertrain integrated
パワートレイン統合制御コントローラ14は、その機能構成部として、必要エネルギ推定部(必要エネルギ推定手段)140と、必要パワー推定部(必要パワー推定手段)141と、目標残容量設定部(目標残容量設定手段)142と、発電電力制御部(発電電力制御手段)143とを備える。
必要エネルギ推定部140は、GPSを用いたナビゲーションシステムと連携して自宅などの充電拠点と車両間の地理的な関係を随時把握し、この地理的な関係に基づいて車両が充電拠点まで到達するための必要エネルギEを推定する。
The powertrain integrated
The necessary
具体的に、下式(1)に基づき、必要エネルギEの推定値を算出する。
E=K1×L+K2×H (1)
上式(1)において、K1(K1>1)は予め設定された標準の走行パワーPrで走行する場合の充電拠点と車両間の距離に対する必要エネルギの算出用係数(予め実験走行などで求めておく)であり、Lは充電拠点と車両間の距離であり、K2(K2>0)は標高差に対するバッテリ4の充電率の補正係数(予め実験走行などで求めておく)であり、Hは車両の標高と充電拠点の標高との標高差である。
Specifically, an estimated value of the required energy E is calculated based on the following formula (1).
E = K1 × L + K2 × H (1)
In the above equation (1), K1 (K1> 1) is a coefficient for calculating required energy with respect to the distance between the charging base and the vehicle when traveling at a preset standard traveling power Pr (calculated in advance by experimental traveling or the like). L is a distance between the charging base and the vehicle, K2 (K2> 0) is a correction coefficient of the charging rate of the battery 4 with respect to the altitude difference (preliminarily obtained by an experimental run or the like), and H is This is the difference in elevation between the elevation of the vehicle and the elevation of the charging station.
つまり、充電拠点と車両間の距離Lだけでなく充電拠点と車両間の標高差Hに応じて、充電拠点に到達するために必要なエネルギが変わる。そこで、本実施形態では、充電拠点と車両間の標高差に応じて上述の距離Lから求められる必要エネルギ(K1×L)を増減補正する。ここで、充電拠点の標高をH1、車両の標高をH2とすると、標高差「H=H1−H2」が正のときは、充電拠点の標高の方が高いので増加補正がなされ、負のときは、車両の方が標高が高いので減少補正がなされる。 That is, the energy required to reach the charging base changes according to the altitude difference H between the charging base and the vehicle as well as the distance L between the charging base and the vehicle. Therefore, in the present embodiment, the required energy (K1 × L) obtained from the above-described distance L is corrected to increase or decrease according to the altitude difference between the charging base and the vehicle. Here, assuming that the altitude of the charging site is H1 and the altitude of the vehicle is H2, when the altitude difference “H = H1−H2” is positive, the altitude of the charging site is higher, so an increase correction is made, and when it is negative Since the vehicle is higher in altitude, a decrease correction is made.
また、標準の走行パワーPrは、スポーツ走行等の比較的大パワーが要求される場合のパワーと比較して低いパワーに設定することが望ましく、最終的に充電拠点まで車両が辿り着ければ、例えば、充電拠点付近においては走行に必要な最低パワーとなってもよい。つまり、標準の走行パワーPrは、終始一定のパワーである必要はない。
本実施形態では、走行路が平坦な一般道を通常の走行モードで走行するときのパワーを基準とし、充電拠点付近においては走行に必要な最低パワーとなるように設定された標準パワーPrで走行した場合のエネルギを必要エネルギとして求めることとする。
In addition, it is desirable to set the standard driving power Pr to a lower power compared to the power required when a relatively large power is required for sports driving, and if the vehicle finally reaches the charging base, For example, it may be the minimum power required for traveling near the charging base. That is, the standard traveling power Pr does not need to be constant throughout.
In the present embodiment, the vehicle travels with a standard power Pr set to be the minimum power required for traveling near the charging base, based on the power when traveling in a normal traveling mode on a general road with a flat traveling path. The energy in this case is determined as the required energy.
但し、実際には、充電拠点で外部電源に接続・充電せずに再出発する場合も想定する必要があり、エンジン1を再始動可能な最低エネルギ(最低容量)だけはバッテリ4に確保しておく必要がある。そのため、この最低容量分のエネルギは必要推定エネルギEに予め足し込んでおく。これは、係数K1の設定によって行ってもよいし、上式(1)の算出結果に対して別途加算することによって行ってもよい。 However, in actuality, it is also necessary to assume a case of restarting without connecting / charging to an external power source at the charging base, and only the lowest energy (minimum capacity) that can restart the engine 1 is secured in the battery 4. It is necessary to keep. Therefore, the energy for the minimum capacity is added to the necessary estimated energy E in advance. This may be performed by setting the coefficient K1, or may be performed by separately adding to the calculation result of the above equation (1).
必要パワー推定部141は、目標駆動力と車速とから走行に必要なパワーP1を算出すると共に、所定期間におけるパワーP1の最大値P2をRAM(不図示)に保持する。そして、この最大値P2を、登坂路、高速道路などの、車両が走行中又はこれから走行する予定の走行路の情報、スポーツ走行モード等の走行モードの設定内容を示す情報などの車両の走行内容に係る情報に基づいて補正して、実際の車両の走行に必要なパワーPeを推定する。
The necessary
具体的に、下式(2)及び(3)に基づき、必要パワーPeの推定値を算出する。
P1=F×V (2)
Pe=P2×K3 (3)
上式(2)及び(3)において、Fは目標駆動力、Vは車速、K3は上述した走行内容に係る情報に基づいて設定された補正比率(予め実験走行やシミュレーションなどを行って求めておく)である。
Specifically, the estimated value of the required power Pe is calculated based on the following expressions (2) and (3).
P1 = F × V (2)
Pe = P2 × K3 (3)
In the above formulas (2) and (3), F is the target driving force, V is the vehicle speed, and K3 is a correction ratio set based on the information related to the above-described traveling content (calculated in advance through experimental traveling or simulation). ).
目標残容量設定部142は、まず、推定された必要パワーPeとバッテリ4のバッテリ残容量(充電率)に対するパワー出力特性とに基づいてバッテリ残容量の下限値となる残容量(以下、下限残容量と称す)を設定する。更に、推定した必要エネルギEに相当するバッテリ残容量を求める。
具体的に、まず、バッテリ4のパワー出力特性において、バッテリ4が必要推定パワーPeの出力を実現できるバッテリ4の出力パワーを出力可能なバッテリ充電率の最低値を求め、この最低値を下限残容量として設定する。
The target remaining
Specifically, first, in the power output characteristics of the battery 4, the minimum value of the battery charge rate that can output the output power of the battery 4 capable of realizing the output of the required estimated power Pe by the battery 4 is obtained, and this minimum value is left as the lower limit. Set as capacity.
次に、必要エネルギEに相当するバッテリ残容量(バッテリ充電率)を求め、このバッテリ充電率と設定した下限残容量とからバッテリ残容量の下限制限処理を実行する。
本実施形態において、下限制限処理は、エネルギEに相当するバッテリ残容量が下限残容量を下回らないようにバッテリ残容量(目標残容量)を制限する処理となる。
具体的に、下限残容量を下回っている場合は、目標残容量として下限残容量の方を選択し、下回っていない場合は、エネルギEに相当するバッテリ残容量の方を選択する処理となる。
Next, the remaining battery capacity (battery charge rate) corresponding to the required energy E is obtained, and the lower limit process of the remaining battery capacity is executed from this battery charge rate and the set lower limit remaining capacity.
In the present embodiment, the lower limit limiting process is a process of limiting the remaining battery capacity (target remaining capacity) so that the remaining battery capacity corresponding to the energy E does not fall below the lower limit remaining capacity.
Specifically, if the lower limit remaining capacity is not reached, the lower limit remaining capacity is selected as the target remaining capacity, and if not lower, the battery remaining capacity corresponding to the energy E is selected.
ここで、図3は、バッテリ充電率に対するバッテリが出力可能なパワーの特性(出力パワー特性)の例を示す図である。なおここで、パワーとは電力を意味し、エネルギとは電力量を意味する。従って、バッテリの残容量とはバッテリの残存電力量であり、出力可能パワーとは瞬時に出力可能な電力を意味する。
バッテリ残容量を示すバッテリ充電率(以下、SOCと称す)と電池(バッテリ)の出力可能なパワーとは、単純には図3に示すように対数関数の様相を有する。しかし、図中にあるように最大電流等で決まる上限値があるため、単純に対数関数に沿った遷移とはならない。従って、図3に示すように、SOCが上限値に到達するまでは、SOCと電池の出力パワーとの間には比例関係が成立する。そのため、バッテリ充電率が低過ぎると、走行に必要なパワーを得るための電池出力パワーが得られず、要求されるパワーに対して実際に出力されるパワーが不足して運転性が悪化してしまう。
Here, FIG. 3 is a diagram illustrating an example of power characteristics (output power characteristics) that the battery can output with respect to the battery charging rate. Here, power means electric power, and energy means electric energy. Therefore, the remaining capacity of the battery is the remaining power amount of the battery, and the outputable power means the power that can be output instantaneously.
The battery charge rate (hereinafter referred to as SOC) indicating the remaining battery capacity and the output power of the battery (battery) simply have a logarithmic function as shown in FIG. However, since there is an upper limit value determined by the maximum current or the like as shown in the figure, the transition does not simply follow a logarithmic function. Therefore, as shown in FIG. 3, a proportional relationship is established between the SOC and the output power of the battery until the SOC reaches the upper limit value. Therefore, if the battery charge rate is too low, the battery output power for obtaining the power necessary for traveling cannot be obtained, and the actual output power is insufficient with respect to the required power, and the drivability deteriorates. End up.
そこで、本実施形態の目標残容量設定部142は、実際の走行内容に基づいて推定した走行に必要なパワーPeに基づいて、上述した充電拠点までの走行に必要なバッテリ残容量(目標残容量)の下限制限処理を実行することで、走行に必要なバッテリ残容量が、実際の走行に必要なパワーを考慮した場合に必要なバッテリ残容量を下回らないようにしている。
従って、目標残容量設定部142は、下限制限処理を実行して選択したSOCを目標残容量(目標SOC)として設定する。
Therefore, the target remaining
Therefore, the target remaining
一方、本実施形態では、充電拠点までの走行に必要なバッテリ残容量(必要推定エネルギEに相当する残容量)が、バッテリ4の満充電時の容量を超えていた場合は、無条件で満充電時のバッテリ残容量を目標残容量として設定する。
なお、充電拠点に到達した時又は充電拠点付近のバッテリ4の目標残容量は、予め設定もしくは推定された充電拠点での外部充電可能時間に応じて変更してもよい。例えば、充電拠点において充電を行える時間が少ない場合は目標残容量を多目にし、十分な充電時間が確保できる場合は少な目(必要最低値)にする。
On the other hand, in this embodiment, when the remaining battery capacity (remaining capacity corresponding to the required estimated energy E) required for traveling to the charging base exceeds the capacity when the battery 4 is fully charged, it is unconditionally satisfied. The remaining battery capacity during charging is set as the target remaining capacity.
Note that the target remaining capacity of the battery 4 when reaching the charging base or in the vicinity of the charging base may be changed according to a preset or estimated external chargeable time at the charging base. For example, if the charging time at the charging base is short, the target remaining capacity is increased, and if the sufficient charging time can be secured, the target remaining capacity is decreased (required minimum value).
発電電力制御部143は、バッテリコントローラ12によって検出されたバッテリ4の残容量(SOC)が目標残容量(目標SOC)となるように発電モータ2を制御して発電モータ2でバッテリ4を充電する。これにより、車両が充電拠点に到達した際には、バッテリ4の残容量が下限制限処理で選択された下限残容量となる。
The generated power control unit 143 controls the
パワートレイン統合制御コントローラ14は、図3及び図4に示すマップデータ、図5に示すマップデータに対応する必要推定エネルギEの算出用データを備える。更に、図6に示すマップデータに対応する標高差に対する必要エネルギの補正用データ及び車両の走行内容に対する必要パワーの補正用データを記憶するデータ記憶部(不図示)を備える。
ここで、図4は、アクセル操作量及び車速に応じた目標駆動力を予め定めたマップデータの一例である。図5は、充電拠点と車両間の距離に応じたバッテリ4の必要残容量を予め定めたマップデータの一例である。図6は、充電拠点の標高から車両の標高を減じた標高差に応じた必要残容量の補正量を予め定めたマップデータの一例である。
The powertrain integrated
Here, FIG. 4 is an example of map data in which a target driving force corresponding to the accelerator operation amount and the vehicle speed is determined in advance. FIG. 5 is an example of map data in which the required remaining capacity of the battery 4 according to the distance between the charging base and the vehicle is determined in advance. FIG. 6 is an example of map data in which a required remaining capacity correction amount corresponding to an altitude difference obtained by subtracting the altitude of the vehicle from the altitude of the charging base is determined in advance.
なお、「充電拠点と車両間の距離」は道路地図情報に基づいて得られる実際にある道路に沿った走行最短距離である。
また、本実施形態では、ハイブリッド車の特徴である効率性や経済性、電動車両の特徴である運転性(ハイレスポンス等)を生かすために、エンジンや発電モータは比較的小型のもの、駆動用モータは比較的大型のものを想定している。
The “distance between the charging base and the vehicle” is the shortest travel distance along the road that is actually obtained based on the road map information.
In this embodiment, in order to take advantage of the efficiency and economy characteristic of hybrid vehicles and the drivability (high response etc.) characteristic of electric vehicles, the engine and the generator motor are relatively small, A relatively large motor is assumed.
(動作)
次に、図8に基づき、パワートレイン統合制御コントローラ14が行なう制御動作例を説明する。ここで、図8は、パワートレイン統合制御コントローラ14が行なう制御動作例を示すフローチャートである。図8に示す制御動作は特定の演算周期で実行される。
まず、ステップS100に移行して、ドライバーの加速意思としてのアクセル操作量をアクセルセンサ(ポテンショ)からの出力信号から計測して、ステップS102に移行する。
(Operation)
Next, an example of a control operation performed by the powertrain integrated
First, the process proceeds to step S100, where the accelerator operation amount as the driver's intention to accelerate is measured from the output signal from the accelerator sensor (potentiometer), and the process proceeds to step S102.
ステップS102では、車輪の回転速度に応じた周波数あるいは回転周期を示すパルス信号を発生する車輪速センサを用いて車速を計測して、ステップS104に移行する。
ここで、車速の計測は、実際には、別タイミングで計測された周波数または回転周期を本タイミングで車速に換算することで行う。
ステップS104では、パワートレイン統合制御コントローラ14を除く他のコントローラ10〜12から高速通信網を介して受信したデータを、受信バッファから読み取って、ステップS106に移行する。
In step S102, the vehicle speed is measured using a wheel speed sensor that generates a pulse signal indicating a frequency or a rotation cycle according to the rotational speed of the wheel, and the process proceeds to step S104.
Here, the measurement of the vehicle speed is actually performed by converting the frequency or rotation cycle measured at another timing into the vehicle speed at this timing.
In step S104, data received from the
ここで、バッテリコントローラ12からは、バッテリ4の残容量(SOC)と入出力可能パワーを、エンジンコントローラ11からは、エンジン始動判定フラグとエンジン回転数を、モータ・ジェネレータコントローラ10からは、発電モータ2の回転数と駆動モータ3の回転数を受信する。
ステップS106では、図4に示したマップデータを用いて、アクセル操作量と車速に見合った目標駆動力を算出すると共に、該算出した目標駆動力にタイヤ有効半径/減速比を含む定数を乗じて、駆動モータトルク指令値を算出して、ステップS108に移行する。
Here, from the
In step S106, the map data shown in FIG. 4 is used to calculate a target driving force corresponding to the accelerator operation amount and the vehicle speed, and the calculated target driving force is multiplied by a constant including a tire effective radius / reduction ratio. Then, the drive motor torque command value is calculated, and the process proceeds to step S108.
なお、駆動軸の捻れに起因したガクガク振動を抑制するためのトルク補正は、公知技術をもって実施すればよい。
ステップS108では、ステップS104で受信した各種データとデータ記憶部に記憶されたデータとに基づき目標残容量(目標SOC)を算出して、ステップS110に移行する。
In addition, what is necessary is just to implement the torque correction for suppressing the rattling vibration resulting from the twist of a drive shaft with a well-known technique.
In step S108, a target remaining capacity (target SOC) is calculated based on the various data received in step S104 and the data stored in the data storage unit, and the process proceeds to step S110.
ステップS110では、バッテリ4の目標残容量と実際の残容量とを比較し、目標残容量が実際の残容量よりも大きく発電が必要な場合(Yes)は、ステップS112に移行し、目標残容量が実際の残容量以下であり発電が不要な場合(No)は、ステップS114に移行する。
ステップS112に移行した場合は、エンジン1から受信した情報により、エンジン1が始動済か否かを判定し、始動済みである場合(Yes)は、ステップS116に移行し、未だ始動前である場合(No)は、ステップS120に移行する。
In step S110, the target remaining capacity of the battery 4 is compared with the actual remaining capacity. If the target remaining capacity is larger than the actual remaining capacity and power generation is required (Yes), the process proceeds to step S112, and the target remaining capacity is determined. Is less than the actual remaining capacity and no power generation is required (No), the process proceeds to step S114.
When the process proceeds to step S112, it is determined whether or not the engine 1 has been started based on the information received from the engine 1. If the engine 1 has been started (Yes), the process proceeds to step S116, where it is still before the start. (No) moves to step S120.
ステップS116に移行した場合は、発電モータ2を用いて効率良く発電できる回転数Nを目標値として回転数フィードバック制御演算を行い、発電モータトルク指令値を算出して、ステップS118に移行する。ここで、発電モータトルク指令値が負値である場合、バッテリ4は充電される。
ステップS118では、バッテリ4の目標残容量と実際の残容量が一致するように、目標残容量と実際の残容量との偏差を用いた比例制御などのフィードバック制御演算を行い、エンジン1の出力(≒発電出力)を算出し、算出した発電出力を効率良く発電できる回転数Nを用いてエンジントルク指令値を算出して、ステップS124に移行する。
When the process proceeds to step S116, a rotation speed feedback control calculation is performed with the rotation speed N that can be efficiently generated using the
In step S118, feedback control calculation such as proportional control using a deviation between the target remaining capacity and the actual remaining capacity is performed so that the target remaining capacity of the battery 4 matches the actual remaining capacity, and the output of the engine 1 ( (≈power generation output) is calculated, and the engine torque command value is calculated using the rotation speed N with which the calculated power generation output can be efficiently generated, and the process proceeds to step S124.
一方、ステップS112においてエンジン1が始動済みではないと判定され、ステップS120に移行した場合は、発電モータ2を用いて、エンジン1を始動するための最低回転数を保つように回転数フィードバック制御演算を行い、発電モータトルク指令値を算出して、ステップS122に移行する。ここで、発電モータトルク指令値が正値の場合、バッテリ4は放電を行う。
ステップS122では、高速通信網を用いて、エンジン1の始動を要求するフラグをエンジンコントローラ11に対して送信すると共に、エンジン1の始動に必要な吸入空気量・点火時期・燃料噴射量をエンジンコントローラ11に対して要求し、更に、上述の発電モータトルク指令値をモータ・ジェネレータコントローラ10に送信してエンジン1を始動し、ステップS116に移行する。
On the other hand, if it is determined in step S112 that the engine 1 has not been started and the process proceeds to step S120, the rotational speed feedback control calculation is performed using the
In step S122, a flag for requesting the engine 1 to be started is transmitted to the
一方、ステップS110において発電が不要と判定され、ステップS114に移行した場合は、エンジン1と発電モータ2の停止を指示するフラグをセットして、ステップS124に移行する。
ステップS124では、高速通信網を用いて、ステップS106で算出した駆動モータトルク指令値、ステップS116で算出した発電モータトルク指令値、ステップS118で算出したエンジントルク指令値、ステップS114でセットしたエンジン停止・始動要求フラグを対応する他のコントローラ10〜13へそれぞれ送信して、一連の処理を終了し元の処理に復帰する。
以上のようにして、パワートレイン統合制御コントローラ14の発電電力制御部143は、バッテリコントローラ12によって検出されたバッテリ4の残容量が常に目標残容量となるように発電モータ2を制御して発電モータ2でバッテリ4を充電することができる。
On the other hand, if it is determined in step S110 that power generation is not required and the process proceeds to step S114, a flag for instructing the engine 1 and the
In step S124, using the high-speed communication network, the drive motor torque command value calculated in step S106, the generator motor torque command value calculated in step S116, the engine torque command value calculated in step S118, and the engine stop set in step S114. A start request flag is transmitted to each of the
As described above, the generated power control unit 143 of the powertrain integrated
次に、図9に基づき、パワートレイン統合制御コントローラ14におけるステップS108の目標SOCの算出処理動作例について説明する。
ここで、図9は、目標SOCの算出処理動作例の流れを示すフローチャートである。
ステップS108において目標SOCの算出処理が実行されると、図9に示すように、まずステップS200に移行し、必要エネルギ推定部140において、高速通信網を用いて、ナビゲーションコントローラ13から、車両の現在位置と充電拠点との位置関係(経路情報、距離情報、標高情報など)の情報を含む地図情報を取得して、ステップS202に移行する。
Next, based on FIG. 9, an example of the target SOC calculation processing operation in step S108 in the powertrain integrated
Here, FIG. 9 is a flowchart showing a flow of an operation example of target SOC calculation processing.
When the target SOC calculation process is executed in step S108, as shown in FIG. 9, the process first proceeds to step S200, and the required
ステップS202では、必要エネルギ推定部140において、データ記憶部から必要エネルギの算出用データ及び補正用データを取得して、ステップS204に移行する。
ステップS204では、必要エネルギ推定部140において、ステップS200で取得した地図情報、ステップS202で取得した算出用データ及び補正用データに基づいて、車両の現在地から充電拠点までの走行に必要なエネルギEを算出して、ステップS206に移行する。
In step S202, the required
In step S204, the required
具体的に、取得した地図情報から充電拠点までの走行パターンを仮想して走行距離L及び標高差Hを求め、図5に示すマップデータの傾きに相当する係数K1と、図6に示すマップデータの傾きに相当する係数K2とから、上式(1)に従って、発電モータ2で発電せずにバッテリ4の残容量を用いて車両を走行させて充電拠点まで到達するために必要なエネルギEを算出する。
More specifically, a travel pattern from the acquired map information to the charging base is virtually calculated to obtain a travel distance L and an altitude difference H, a coefficient K1 corresponding to the slope of the map data shown in FIG. 5, and the map data shown in FIG. From the coefficient K2 corresponding to the slope of the energy, the energy E required to travel to the charging base by running the vehicle using the remaining capacity of the battery 4 without generating power by the
ステップS206では、必要パワー推定部141において、RAMに記録されたパワーの最大値P2を取得して、ステップS208に移行する。
ステップS208では、必要パワー推定部141において、高速通信網を用いて、各コントローラ10〜13から実際の車両の走行内容に係る情報である走行情報を取得して、ステップS210に移行する。
In step S206, the required
In step S208, the required
具体的に、走行情報として、登坂路、高速道路などの走行中又は仮想した走行パターンにおいてこれから走行する予定の走行路の情報、スポーツ走行モード等の各種走行モードのオン・オフの情報などを取得する。
ステップS210では、必要パワー推定部141において、データ記憶部からステップS208で取得した走行情報に応じた補正用データ(補正比率K3)を取得して、ステップS212に移行する。
Specifically, as travel information, information on a travel route planned to travel in a virtual travel pattern such as an uphill road or an expressway, information on on / off of various travel modes such as a sports travel mode, and the like are acquired. To do.
In step S210, the required
ここで、データ記憶部には、例えば、予め実験走行やシミュレーション等を行って得られたデータに基づき生成された補正比率K3のテーブルデータが記憶されている。
ステップS212では、必要パワー推定部141において、ステップS206で取得した最大パワーP2と、ステップS210で取得した補正用データ(K3)とから、上式(3)に従って、必要推定パワーPeを算出して、ステップS214に移行する。
Here, the data storage unit stores, for example, table data of the correction ratio K3 generated based on data obtained in advance by performing an experimental run, a simulation, or the like.
In step S212, the required
ステップS214では、目標残容量設定部142において、ステップS212で算出した必要推定パワーPeに基づき下限残容量として下限充電率SOCmを設定して、ステップS216に移行する。
具体的に、データ記憶部に記憶された図3に示す必要推定パワーPeに対する電池出力可能パワーの特性のデータに基づき、算出したパワーPeに対応する電池出力パワーを出力可能な最低のSOCを下限充電率SOCmとして選択し、該選択したSOCmを下限残容量として設定する。
In step S214, the target remaining
Specifically, the lowest SOC that can output the battery output power corresponding to the calculated power Pe based on the data of the characteristics of the battery output possible power with respect to the required estimated power Pe shown in FIG. The charge rate SOCm is selected, and the selected SOCm is set as the lower limit remaining capacity.
ステップS216では、目標残容量設定部142において、ステップS204で算出した必要推定エネルギEから該エネルギEに相当する充電率である標準充電率SOCnを算出して、ステップS218に移行する。
ここで、上式(1)の特性から、走行最短距離が遠いほどエネルギEに相当する必要残容量は高くなり、走行最短距離が近いほどエネルギEに相当する必要残容量は低くなる。
In step S216, the target remaining
Here, from the characteristic of the above equation (1), the required remaining capacity corresponding to energy E increases as the traveling shortest distance increases, and the required remaining capacity corresponding to energy E decreases as the traveling shortest distance decreases.
ステップS218では、目標残容量設定部142において、標準充電率SOCnは下限充電率SOCm以上か否かを判定し、SOCm以上であると判定した場合(Yes)は、ステップS220に移行し、SOCm未満であると判定した場合(No)は、ステップS222に移行する。
具体的に、図7(a)に示すように、標準の要求パワーPrに対応する標準充電率SOCnでは、必要推定パワーPeの走行を実現するのに必要な電池出力パワーを取り出せないときに下限充電率SOCmを選択し、取り出せるときにSOCnを選択する。
In step S218, the target remaining
Specifically, as shown in FIG. 7 (a), the standard charge rate SOCn corresponding to the standard required power Pr has a lower limit when the battery output power necessary to realize the travel of the required estimated power Pe cannot be obtained. The charge rate SOCm is selected, and when it can be taken out, SOCn is selected.
ここで、図7(a)は、走行に必要なパワーに対するバッテリ充電率の下限残容量(下限充電率)の設定例を示す図であり、(b)は、バッテリの残容量と車両と充電拠点間の距離との関係の一例を示す図である。
ステップS220に移行した場合は、目標残容量設定部142において、目標SOCを標準充電率SOCnに決定し、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
Here, FIG. 7A is a diagram showing a setting example of the lower limit remaining capacity (lower limit charging rate) of the battery charging rate with respect to the power required for traveling, and FIG. 7B shows the remaining battery capacity, the vehicle and the charging. It is a figure which shows an example of the relationship with the distance between bases.
When the process proceeds to step S220, the target remaining
一方、ステップS222に移行した場合は、目標残容量設定部142において、目標SOCを下限充電率SOCmに決定し、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
本実施形態においては、図7(b)に示すように、目標SOCは、走行最短距離が遠いほど必要推定エネルギEに対して算出された標準充電率SOCnとなり、走行最短距離が近いほど必要推定パワーPeに基づき設定した下限充電率SOCmとなる。
On the other hand, when the process proceeds to step S222, the target remaining
In the present embodiment, as shown in FIG. 7B, the target SOC becomes the standard charging rate SOCn calculated with respect to the required estimated energy E as the traveling shortest distance is further away, and the target SOC is estimated as the traveling shortest distance is closer. The lower limit charging rate SOCm is set based on the power Pe.
つまり、距離に応じて目標残容量が変わるため、走行最短距離が遠いほど、標準充電率SOCnが実際の要求パワーPeに対して十分な電池出力パワーを出力できるSOCとなっており、走行最短距離が近いほど、標準充電率SOCnが実際の要求パワーPeに対して不足した電池出力パワーしか出力できないSOCとなるためである。
以上のようにして、パワートレイン統合制御コントローラ14の目標残容量設定部142は、走行内容に応じて車両が実際の走行に必要なパワーPeを推定し、このパワーPeの走行で充電拠点まで到達可能な目標残容量を設定することができる。
That is, since the target remaining capacity changes according to the distance, the standard charging rate SOCn is an SOC that can output a sufficient battery output power with respect to the actual required power Pe as the traveling shortest distance increases, and the shortest traveling distance This is because the standard charge rate SOCn becomes the SOC that can output only the battery output power that is insufficient with respect to the actual required power Pe as the value becomes closer.
As described above, the target remaining
(比較例)
図10(a)に示すように、特許文献1に記載された制御方法において、ナビゲーションによる経路検索により家51を出発地及び目的地として家51と会社52間を往復する経路が設定され、設定された経路から外れることなく設定経路に沿って家51と会社52間を往復する場合、図10(b)に示すように、目的地(充電拠点)に到着した際に所定の下限残容量(ゼロなど)を達成することができる。
(Comparative example)
As shown in FIG. 10 (a), in the control method described in Patent Document 1, a route that goes back and forth between the
しかし、設定された経路から車両が一度でも外れると、目的地に到着した際に所定の下限残容量を達成出来なくなる。つまり、図11(a)の二点鎖線で示す設定経路よりも近道である図11(a)の破線で示す経路を通って目的地に到達した場合、図11(b)の破線で示すように、目的地に到達したときのバッテリ残容量は所定の下限残容量よりも大きい値となり、プラグイン充電が十分出来なくなり経済性や環境性が悪化する。 However, if the vehicle deviates even once from the set route, the predetermined lower limit remaining capacity cannot be achieved when the vehicle arrives at the destination. That is, when the destination is reached via the route indicated by the broken line in FIG. 11A, which is a shortcut than the setting route indicated by the two-dot chain line in FIG. 11A, as indicated by the broken line in FIG. In addition, the battery remaining capacity when reaching the destination becomes a value larger than the predetermined lower limit remaining capacity, and the plug-in charging cannot be sufficiently performed, so that the economy and environmental performance are deteriorated.
一方、図11(a)の二点鎖線で示す設定経路よりも遠回りである図11(a)の一点鎖線で示す経路を通る場合、図11(b)の一点鎖線で示すように、走行途中でバッテリ4の残容量がゼロとなり加速性能が悪化する。
更に、登坂路や高速道路が目的地までの経路に含まれていたり、スポーツ走行モード等の比較的大パワーが必要な走行モードが設定されていたりする場合などにおいて、これらを考慮しないため想定以上にエネルギを消費してしまう。そのため、走行途中でバッテリ4の残容量が不足し易くなり、エネルギ不足によるモータ走行の不能、運転性の悪化などが生じる恐れがある。
On the other hand, when passing the route indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 11A, which is more detour than the setting route indicated by the alternate long and two short dashes line in FIG. 11A, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. Thus, the remaining capacity of the battery 4 becomes zero and the acceleration performance deteriorates.
In addition, when climbing roads and highways are included in the route to the destination, or when a driving mode that requires relatively high power, such as a sports driving mode, is set, the above is not taken into consideration. Energy is consumed. For this reason, the remaining capacity of the battery 4 is likely to be insufficient during traveling, and there is a risk that the motor may not be able to travel due to insufficient energy, and drivability may be deteriorated.
これに対して、本実施形態では、図12(a)の二点鎖線で示す家21と会社22間の設定経路に対して、近道である破線で示す経路を通った場合であっても、あるいは遠回りである一点鎖線で示す経路を通った場合であっても、周期的に目標残容量の再設定を行うため、充電拠点に到達したときのバッテリ4の残容量は略下限残容量(拠点到達時の目標値)となる。 On the other hand, in this embodiment, even if it is a case where it passes along the path | route shown with the broken line which is a shortcut with respect to the setting path | route between the house 21 and the company 22 which are shown with the dashed-two dotted line of Fig.12 (a), Alternatively, even when the path indicated by the alternate long and short dash line is taken, the remaining target capacity of the battery 4 when reaching the charging base is approximately the lower limit remaining capacity (the base Target value at the time of arrival).
図12(b)において、実線は、充電拠点(家21)と車両間の距離に対して、標準パワーPrのEV走行で充電拠点に到達可能な必要推定エネルギEに相当するバッテリ4の目標残容量をバッテリ4の総容量で割った充電率(SOC)で示したものである。また、図中の実線は充電拠点である家21に近づくと二手に分岐し、その上側が目標SOCとして下限充電率SOCmが設定された場合の目標SOCの変化を示し、下側が目標SOCとして標準充電率SOCnが設定された場合の目標SOCの変化を示す。 In FIG. 12 (b), the solid line indicates the target remaining amount of the battery 4 corresponding to the estimated estimated energy E that can reach the charging base by EV traveling with the standard power Pr with respect to the distance between the charging base (house 21) and the vehicle. This is indicated by a charging rate (SOC) obtained by dividing the capacity by the total capacity of the battery 4. Further, the solid line in the figure branches into two when approaching the house 21 as the charging base, the upper side shows the change in the target SOC when the lower limit charging rate SOCm is set as the target SOC, and the lower side is standard as the target SOC. A change in the target SOC when the charging rate SOCn is set is shown.
なお、図12(b)の例では、説明の便宜上、二手にしか分岐していないが、車両の走行内容に応じて必要パワーPeは変わってくるので、実際は、走行内容に応じた3つ以上の分岐が生じることとなる。
また、二点破線は、設定経路に沿って走行した場合の充電率の変化を示し、破線は、設定経路よりも近道の経路を走行した場合の充電率の変化を示し、一点鎖線は、設定経路よりも遠回りの経路を走行した場合の充電率の変化を示す。
In the example of FIG. 12 (b), for convenience of explanation, there is only two branches, but since the required power Pe varies depending on the traveling content of the vehicle, in reality, there are three or more depending on the traveling content. Branching occurs.
In addition, the two-dot broken line indicates a change in the charging rate when traveling along the set route, the broken line indicates a change in the charging rate when traveling on a shortcut route rather than the set route, and the one-dot chain line indicates the setting The change in the charging rate when traveling on a route that is farther than the route is shown.
家21を出発する時点では、家庭用電源によるプラグイン充電によりバッテリ4は満充電、すなわち充電率=100%の状態である。家21を出発してから実線上に充電率が到達するまでは、上記した3つのいずれの経路においてもエンジンによる発電はせずに走行する。バッテリ4の実際の残容量が目標残容量、即ち図12(b)の実線上に到達した後は、いずれの走行経路においても、実際の残容量が実線から大きく逸脱しないようにエンジンによる発電を行う。 At the time of leaving the house 21, the battery 4 is fully charged by plug-in charging by a household power source, that is, the charging rate is 100%. Until the charging rate reaches on the solid line after leaving the house 21, the vehicle travels without generating power by the engine in any of the above three routes. After the actual remaining capacity of the battery 4 reaches the target remaining capacity, that is, the solid line in FIG. 12B, the engine 4 generates power so that the actual remaining capacity does not deviate significantly from the solid line in any travel route. Do.
このとき、車両の走行に必要な必要推定パワーPeが標準パワーPrを超える場合は、必要推定パワーPeによる走行が可能な電池パワー出力を得られる充電率を維持するために、図12(b)の実線における上側の分岐線から大きく逸脱しないようにエンジンによる発電を行う。一方、車両の走行に必要な必要推定パワーPeが標準パワーPr以下の場合は、図12(b)の実線における下側の分岐線から大きく逸脱しないようにエンジンによる発電を行う。但し、経済性のより高い回生発電は例外であり積極的に優先して実施する。これにより、必要推定パワーPeが標準パワーPrを超えるような要求パワーの比較的大きい走行を行った場合は、このパワー走行を充電拠点(家21)に到達するまで持続することができる。そして、充電拠点(家21)に到達した際には、バッテリ4の残容量は略下限充電率SOCmに相当する残容量(拠点到達時の目標値)となる。
一方、必要推定パワーPeが標準パワーPr以下の走行を行った場合は、充電拠点(家21)に到達した際には、バッテリ4の残容量は標準充電率SOCnの最低値である略最低SOCに相当する残容量(拠点到達時の目標値)となる。
At this time, when the necessary estimated power Pe necessary for traveling of the vehicle exceeds the standard power Pr, in order to maintain a charging rate at which a battery power output capable of traveling with the necessary estimated power Pe is obtained, FIG. The power is generated by the engine so as not to deviate significantly from the upper branch line in the solid line. On the other hand, when the necessary estimated power Pe necessary for traveling of the vehicle is equal to or less than the standard power Pr, power is generated by the engine so as not to greatly deviate from the lower branch line in the solid line in FIG. However, regenerative power generation, which is more economical, is an exception and will be actively prioritized. As a result, when traveling with a relatively large required power such that the required estimated power Pe exceeds the standard power Pr, the power traveling can be continued until the charging base (house 21) is reached. When the battery 4 reaches the charging base (house 21), the remaining capacity of the battery 4 becomes a remaining capacity (target value when the base arrives) substantially corresponding to the lower limit charging rate SOCm.
On the other hand, when the required estimated power Pe travels below the standard power Pr, when the battery reaches the charging base (house 21), the remaining capacity of the battery 4 is substantially the minimum SOC which is the minimum value of the standard charging rate SOCn. Is the remaining capacity (target value when reaching the base).
(第1実施形態の作用効果)
以上説明したように、本発明の第1実施形態によれば以下の作用効果が得られる。
(1)必要エネルギ推定手段が、車両が現在地から充電拠点まで予め設定されたパワーで走行する為に必要なエネルギを推定する。必要パワー推定手段が、車両の実際の走行内容に係る情報に基づいて、前記車両の走行に必要なバッテリの出力パワーを推定する。目標残容量設定手段が、前記必要なエネルギの推定値に相当するバッテリ残容量に基づいてバッテリの残容量の目標値である目標残容量を設定する。目標残容量設定手段が、更に、前記必要なバッテリの出力パワーの推定値とバッテリのパワー出力特性とに基づいて目標残容量の下限残容量の設定を行う。発電電力制御手段が、残容量検出手段で検出したバッテリの残容量が、目標残容量となるように車両の発電手段を制御する。
(Operational effects of the first embodiment)
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the following operational effects can be obtained.
(1) The required energy estimation means estimates the energy required for the vehicle to travel from the current location to the charging base with a preset power. The necessary power estimation means estimates the output power of the battery necessary for traveling of the vehicle based on information related to the actual traveling content of the vehicle. The target remaining capacity setting means sets a target remaining capacity, which is a target value of the remaining battery capacity, based on the remaining battery capacity corresponding to the estimated value of the required energy. The target remaining capacity setting means further sets a lower limit remaining capacity of the target remaining capacity based on the estimated value of the required battery output power and the power output characteristics of the battery. The generated power control means controls the power generation means of the vehicle so that the remaining battery capacity detected by the remaining capacity detection means becomes the target remaining capacity.
これによって、必ずしも目的地を設定し検索設定された経路に沿って走行せずとも、つまり、自由な経路、自由な走行パターンで走行しても、充電拠点に戻った時に、バッテリ4の残容量が、略充電拠点到達時の目標値になる。つまり、充電拠点に戻った時に、バッテリ4の残容量が、エンジン1の再始動などに必要な最低値又は要求パワーの走行が可能な最低値になる。 As a result, the remaining capacity of the battery 4 does not always travel along the route set and searched by the destination, that is, even if the vehicle travels in a free route and a free travel pattern, However, it becomes the target value when reaching the charging base. That is, when returning to the charging base, the remaining capacity of the battery 4 becomes the minimum value necessary for restarting the engine 1 or the minimum value at which the required power can be traveled.
従って、経済性(エネルギ単価)や環境(水力・原子力発電など)に優れる例えば家庭用電源による外部充電を多用出来る。また走行中に、バッテリ4の残容量がゼロになることが無いので、シリーズ型ハイブリッド車両では、駆動用モータ出力が発電モータ2の最大出力に制限されることが無い。また、パラレル型ハイブリッド車両では、モータアシスト走行が出来なくなることも無い。
Accordingly, for example, external charging by a household power source that is excellent in economy (unit price of energy) and environment (hydropower, nuclear power generation, etc.) can be frequently used. Further, since the remaining capacity of the battery 4 does not become zero during traveling, the drive motor output is not limited to the maximum output of the
また、走行に必要なバッテリの出力パワーに合わせてバッテリ4の下限残容量を設定することができる。これにより、走行中にバッテリ4の充電率が低くなり過ぎて、要求パワーに対応する電池出力パワーを得られなくなることを発生し難くすることができる。従って、走行途中で加速性能が急に低下するなどの運転性が悪化するようなことを生じ難くすることができる。 Further, the lower limit remaining capacity of the battery 4 can be set in accordance with the output power of the battery necessary for traveling. Thereby, it can be made hard to generate | occur | produce that the charging rate of the battery 4 becomes low during driving | running | working and battery output power corresponding to request | requirement power cannot be obtained. Therefore, it is possible to make it difficult for the drivability to deteriorate, for example, the acceleration performance suddenly decreases during traveling.
(2)目標残容量設定手段が、必要なバッテリの出力パワーの推定値とバッテリのパワー出力特性とに基づいて下限残容量(SOCm)を設定する。更に、必要なエネルギの推定値に基づいて求めた目標残容量(SOCn)が下限残容量よりも小さいときに、下限残容量を目標残容量として設定する。
これによって、バッテリ4の残容量の下限値が要求されたパワーに必要な残容量以下になることを起き難くすることができる。つまり、走行中にバッテリ4の充電率が低くなり過ぎて、要求パワーに対応する電池出力パワーを得られなくなることを発生し難くすることができる。従って、走行途中で加速性能が急に低下するなどの運転性が悪化するようなことを生じ難くすることができる。
(2) The target remaining capacity setting means sets the lower limit remaining capacity (SOCm) based on the estimated value of the required output power of the battery and the power output characteristics of the battery. Furthermore, the lower limit remaining capacity is set as the target remaining capacity when the target remaining capacity (SOCn) obtained based on the estimated value of necessary energy is smaller than the lower limit remaining capacity.
As a result, it is possible to make it difficult for the lower limit value of the remaining capacity of the battery 4 to fall below the required remaining capacity for the requested power. That is, it is possible to make it difficult for the battery 4 charging rate to become too low during traveling and to prevent the battery output power corresponding to the required power from being obtained. Therefore, it is possible to make it difficult for the drivability to deteriorate, for example, the acceleration performance suddenly decreases during traveling.
(3)必要パワー推定手段が、車両が走行中の走行路の情報、車両の操作内容の情報、車両の走行モードの設定内容の情報、及び車両が走行すると予想される走行路の情報のうち少なくとも1つに基づいて、実際の走行に必要なバッテリの出力パワーを推定する。
これによって、登坂路や高速道路等の平坦な一般道以外を走行するときや、スポーツ走行モード等の標準のパワーよりも大きなパワーの走行モードで走行するようなときに、実際の車両の走行に必要なパワーをより正確に推定することができる。従って、運転者の要求するパワーを精度良く推定・把握することができるので、バッテリの残容量の下限残容量が要求されたパワーに必要な残容量以下になることを、より起き難くすることができる。
(3) Necessary power estimation means includes information on a travel route on which the vehicle is traveling, information on operation details of the vehicle, information on setting details of the vehicle travel mode, and information on travel routes on which the vehicle is expected to travel. Based on at least one, the output power of the battery required for actual travel is estimated.
As a result, when driving on roads other than flat roads such as uphill roads and highways, or when driving in a driving mode with a power greater than the standard power, such as sports driving mode, The required power can be estimated more accurately. Therefore, since the power required by the driver can be accurately estimated and grasped, the lower limit remaining capacity of the remaining capacity of the battery is less likely to occur below the remaining capacity necessary for the requested power. it can.
(4)必要エネルギ推定手段が、充電拠点に対する車両の標高が低い場合には必要推定エネルギEを増加方向に補正し、充電拠点に対する車両の標高が高い場合には必要推定エネルギEを減少方向に補正する。
これにより、充電拠点と車両間に標高差があっても、予め定められた最低残容量までバッテリ4の電力を効率よく使用して充電拠点に到達できる。つまり、充電拠点に対する車両の標高が低い場合には、充電拠点に戻るためにより多くのエネルギ消費を必要とするため、必要推定エネルギEを増加方向に補正する。これにより、走行途中で残容量がゼロとなり走行性能が低下することを抑制できる。逆に充電拠点に対する車両の標高が高い場合には、車両が持つ位置エネルギによって充電拠点に戻るために必要なエネルギは少なくて済むため、必要推定エネルギEを減少方向に補正する。これにより、内燃機関が過剰な発電を行い、充電拠点に戻った際に残容量が所定の下限残容量よりも多く成りすぎることを抑制できる。よって、経済性や環境性に優れる外部充電(プラグイン充電)を十分に使用することができる。
(4) The required energy estimating means corrects the required estimated energy E in the increasing direction when the vehicle elevation relative to the charging base is low, and reduces the required estimated energy E in the decreasing direction when the vehicle altitude relative to the charging base is high. to correct.
Thereby, even if there is an altitude difference between the charging base and the vehicle, the power of the battery 4 can be efficiently used to reach the charging base up to a predetermined minimum remaining capacity. That is, when the altitude of the vehicle with respect to the charging base is low, more energy consumption is required to return to the charging base, so the necessary estimated energy E is corrected in the increasing direction. As a result, it is possible to suppress the remaining capacity from becoming zero during traveling and reducing the traveling performance. On the contrary, when the altitude of the vehicle with respect to the charging base is high, the energy required for returning to the charging base is small due to the potential energy of the vehicle, and therefore the required estimated energy E is corrected in the decreasing direction. Thereby, when the internal combustion engine performs excessive power generation and returns to the charging base, it is possible to prevent the remaining capacity from becoming more than a predetermined lower limit remaining capacity. Therefore, it is possible to sufficiently use external charging (plug-in charging) excellent in economic efficiency and environmental performance.
(5)目標残容量推定手段が、充電拠点と車両間の距離が遠い場合には目標残容量を高く、充電拠点と車両間の距離が近い場合には目標残容量を低く設定する。地理的な尺度として、充電拠点と車両間の距離を利用することで、充電拠点まで走行するために必要なエネルギをおおよそ把握することが出来る。 (5) The target remaining capacity estimation means sets the target remaining capacity high when the distance between the charging base and the vehicle is long, and sets the target residual capacity low when the distance between the charging base and the vehicle is short. By using the distance between the charging base and the vehicle as a geographical measure, it is possible to roughly grasp the energy required to travel to the charging base.
(6)必要エネルギ推定手段が、充電拠点と車両間の距離を道路地図情報に基づいて得られる実際にある道路に沿った走行最短距離として、必要エネルギを推定する。道路が縦横無尽に走る市街地と異なり、道路が少ない田舎や山岳地において充電拠点と車両間の直線距離を用いて充電拠点まで走行するために必要なエネルギを求めても、実際にある道路に沿った走行距離との誤差が大き過ぎて意味を持たない。そこで、実際にある道路に沿った走行距離で最短なものを利用することで、道路が少ない田舎や山岳地でも予め定められた下限残容量までバッテリ4の電力を効率よく使用して充電拠点に到達できる。勿論、充電拠点と車両間の距離が充電拠点と車両間の直線距離であっても構わない。 (6) The required energy estimating means estimates the required energy using the distance between the charging base and the vehicle as the shortest traveling distance along the road actually obtained based on the road map information. Unlike urban areas where roads run endlessly and horizontally, even in the countryside and mountainous areas where there are few roads, even if the energy required to travel to the charging base using the straight distance between the charging base and the vehicle is calculated, the actual road along the road The error with the distance traveled is too large to make sense. Therefore, by using the shortest mileage along the actual road, it is possible to efficiently use the power of the battery 4 up to a predetermined lower limit remaining capacity even in the countryside or mountainous area where there are few roads, to the charging base Can reach. Of course, the distance between the charging base and the vehicle may be a linear distance between the charging base and the vehicle.
(7)目標残容量推定手段が、予め設定もしくは推定された充電拠点での外部充電可能時間に応じて、充電拠点に到達した時のバッテリの下限残容量を変更する。これにより、充電拠点で外部充電を行う時間が十分無い場合でも、車両は必ず満充電の最良な状態で充電拠点を発車することができる (7) The target remaining capacity estimating means changes the lower limit remaining capacity of the battery when it reaches the charging base according to the preset or estimated external chargeable time at the charging base. As a result, even when there is not enough time for external charging at the charging base, the vehicle can always leave the charging base in the best state of full charge.
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態を図面に基づき説明する。図13〜図14は、本発明に係るバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法の第2実施形態を示す図である。
(構成)
本実施形態は、上記第1実施形態の目標残容量設定部142において、必要推定パワーPeに加えて、温度計16から得られるバッテリ4の温度情報に基づき、バッテリ4の内部抵抗の変化によって変わる電池出力可能パワーを考慮してバッテリ残容量の下限残容量を設定する点が異なる。つまり、パワートレイン統合制御コントローラ14において行われる目標残容量の設定処理の内容が異なる。それ以外の構成は、上記第1実施形態と同様となる。ここで、温度計16は、バッテリ状態検出手段の一例である。
[Second Embodiment]
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on drawing. FIGS. 13-14 is a figure which shows 2nd Embodiment of the battery charge control apparatus and battery charge control method which concern on this invention.
(Constitution)
In the present embodiment, the target remaining
以下、上記第1実施形態と異なる部分を詳細に説明し、同じ部分は同じ符号を付して適宜説明を省略する。
本実施形態において、本発明に係るバッテリ充電制御装置及びバッテリ充電制御方法を、上記第1実施形態と同様にプラグイン・シリーズ型ハイブリッド車両に適用する。そして、その概略構成は、上記第1実施形態の図1に示す概略構成と同様となる。更に、パワートレイン統合制御コントローラ14の機能構成についても、上記第1実施形態の図2に示す機能構成と同様となる。
Hereinafter, parts different from those of the first embodiment will be described in detail, and the same parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
In the present embodiment, the battery charge control device and the battery charge control method according to the present invention are applied to a plug-in series hybrid vehicle as in the first embodiment. The schematic configuration is the same as the schematic configuration shown in FIG. 1 of the first embodiment. Furthermore, the functional configuration of the powertrain integrated
(動作)
本実施形態において、パワートレイン統合制御コントローラ14が行なう制御動作は、上記第1実施形態の図8に示すフローチャートに示す動作制御例と同様とする。
次に、図13に基づき、本実施形態のパワートレイン統合制御コントローラ14におけるステップS108の目標SOCの算出処理動作例について説明する。
ここで、図13は、本実施形態の目標SOCの算出処理動作例の流れを示すフローチャートである。
なお、ステップS300〜S312の処理は、上記第1実施形態の図9のフローチャートにおけるステップS200〜S212の処理と同様となるので説明を省略する。
(Operation)
In the present embodiment, the control operation performed by the powertrain integrated
Next, an example of the target SOC calculation processing operation in step S108 in the powertrain integrated
Here, FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the target SOC calculation processing operation example of the present embodiment.
In addition, since the process of step S300-S312 becomes the same as the process of step S200-S212 in the flowchart of FIG. 9 of the said 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
以下、ステップS314からの処理を説明する。
ステップS314では、目標残容量設定部142において、高速通信網を用いて、温度計16からバッテリ4の温度情報を取得して、ステップS316に移行する。
ステップS316では、目標残容量設定部142において、ステップS312で算出した必要推定パワーPeと、ステップS314で取得した温度情報とに基づき下限充電率SOCmを設定して、ステップS318に移行する。
ここで、図14(a)は、バッテリ温度を考慮したバッテリ充電率の下限残容量の設定例を示す図であり、(b)は、バッテリの残容量と車両と充電拠点間の距離との関係の一例を示す図である。
Hereinafter, the processing from step S314 will be described.
In step S314, the target remaining
In step S316, the target remaining
Here, FIG. 14A is a diagram illustrating an example of setting the lower limit remaining capacity of the battery charging rate in consideration of the battery temperature, and FIG. 14B is a diagram illustrating the remaining capacity of the battery and the distance between the vehicle and the charging base. It is a figure which shows an example of a relationship.
具体的に、図14(a)に示す電池温度範囲に応じた必要推定パワーPeに対する電池出力可能パワーのマップデータに基づき、算出したパワーPeに対応する電池出力パワーを出力可能な最低のSOCを下限充電率SOCmとして選択する。そして、この選択したSOCmを下限残容量として設定する。従って、データ記憶部には、図14(a)に示すように、適正温度範囲に対応するマップデータ(Hiパワー特性)と、適正温度範囲を下回る温度に対応するマップデータ(Lowパワー特性)とが記憶されている。 Specifically, the lowest SOC that can output the battery output power corresponding to the calculated power Pe based on the map data of the battery output possible power with respect to the required estimated power Pe corresponding to the battery temperature range shown in FIG. Select as the lower limit charge rate SOCm. Then, this selected SOCm is set as the lower limit remaining capacity. Accordingly, in the data storage unit, as shown in FIG. 14A, map data (Hi power characteristics) corresponding to an appropriate temperature range, and map data (Low power characteristics) corresponding to a temperature below the appropriate temperature range, and Is remembered.
ここで、バッテリ4は、温度に応じてその内部抵抗が変化する。バッテリの温度が適正温度範囲内である場合は内部抵抗は比較的小さくなり(温度が高い方が化学反応が起きやすい)、適正温度範囲よりも低い温度である場合は内部抵抗が大きくなる。バッテリ4の内部抵抗が大きいと電流が流れにくくなるため、図14(a)に示すように、要求パワーの走行に必要な電池出力パワーを取り出す場合に内部抵抗が小さいときよりもSOCを大きくする必要がある。 Here, the internal resistance of the battery 4 changes according to the temperature. When the battery temperature is within the appropriate temperature range, the internal resistance is relatively small (a chemical reaction is likely to occur when the temperature is high), and when the temperature is lower than the proper temperature range, the internal resistance is large. If the internal resistance of the battery 4 is large, it becomes difficult for the current to flow. Therefore, as shown in FIG. 14A, when taking out the battery output power necessary for traveling at the required power, the SOC is set larger than when the internal resistance is small. There is a need.
従って、本実施形態では、温度計16から取得したバッテリ4の温度が適正温度範囲内にあるときは、図14(a)に示すHiパワー特性のマップデータから要求パワー(Pe)の走行が可能な最低のSOCを下限充電率SOCmとして選択する。そして、この選択したSOCmを下限残容量(下限充電率)として設定する。一方、バッテリ4の温度が適正温度範囲を下回っているとき(適正温度より低温のとき)は、図14(a)に示すLowパワー特性のマップデータから要求パワー(Pe)の走行が可能な最低のSOCを選択して、これを下限充電率SOCmとして設定する。
Therefore, in this embodiment, when the temperature of the battery 4 acquired from the
以降の、ステップS318〜S326の処理は、上記第1実施形態の図9のフローチャートにおけるステップS216〜S224の処理と同様となるので説明を省略する。
以上のようにして、パワートレイン統合制御コントローラ14の目標残容量設定部142は、走行内容に応じて車両が実際の走行に必要なパワーPeを推定する。更に、このパワーPeとバッテリ4の温度と該温度に対応するマップデータとに基づき下限充電率SOCmを設定する。そして、この下限充電率SOCmによる下限制限処理を実行することで、冬場などにおいてバッテリ温度の低下による内部抵抗の変化があったとしても、必要推定パワーPeの走行で充電拠点まで到達可能な目標残容量を設定することができる。
The subsequent processing of steps S318 to S326 is the same as the processing of steps S216 to S224 in the flowchart of FIG. 9 of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
As described above, the target remaining
本実施形態においても、上記第1実施形態と同様に、図14(b)に示すように、目標SOCは、走行最短距離が遠いほど必要推定エネルギEに対して算出された標準充電率SOCnとなる。更に、走行最短距離が近いほど必要推定パワーPeに基づき設定した下限充電率SOCmとなる。また、本実施形態においては、標準パワーPrを一定としている。従って、図14(b)に示すように、標準パワーPrによる走行が可能な最低SOC以下にならないように充電制御が行われる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, as shown in FIG. 14B, the target SOC is the standard charge rate SOCn calculated for the required estimated energy E as the traveling shortest distance increases. Become. Furthermore, the lower limit charging rate SOCm is set based on the required estimated power Pe as the shortest traveling distance is closer. In the present embodiment, the standard power Pr is constant. Therefore, as shown in FIG. 14 (b), the charging control is performed so as not to be lower than the lowest SOC that can be traveled by the standard power Pr.
なお、バッテリ4の内部抵抗が大きくなる要因としては、バッテリ4の温度だけに限らず、バッテリ4の劣化(経年劣化など)なども挙げられる。例えば、鉛バッテリーの内部抵抗の増加原因として、通常の放電によるサルフェーションの増加に伴って有効表面積が減少している場合が挙げられる。更に、これに加えて結晶化サルフェーションによる有効表面積の減少が複合している場合、または極板の部分的脱離による有効表面積の低下などが挙げられる。いずれにしても主たる要因として「極板の有効面積の減少」がある。 Note that factors that increase the internal resistance of the battery 4 include not only the temperature of the battery 4 but also the deterioration of the battery 4 (such as aging). For example, an increase in the internal resistance of the lead battery may be caused by a case where the effective surface area decreases with an increase in sulfation due to normal discharge. Further, in addition to this, when the reduction of the effective surface area due to crystallization sulfation is combined, or the reduction of the effective surface area due to partial detachment of the electrode plate can be mentioned. In any case, the main factor is “decrease in the effective area of the electrode plate”.
従って、正常時の内部抵抗の初期値(新品時の値)を保持しておくと共に、バッテリ温度のときと同様に、劣化による内部抵抗の増大に対応した複数のマップデータを用意しておく。そして、定期的に内部抵抗を測定して、下限残容量の設定の際には、この劣化による内部抵抗の変化も考慮する。これによって、劣化による内部抵抗の増大があっても、必要推定パワーPeの走行で充電拠点まで到達可能な目標残容量を設定することができる。 Accordingly, the initial value (value at the time of a new product) of the internal resistance at the normal time is held, and a plurality of map data corresponding to the increase in the internal resistance due to deterioration is prepared in the same manner as at the battery temperature. Then, the internal resistance is periodically measured, and when the lower limit remaining capacity is set, the change in the internal resistance due to this deterioration is also taken into consideration. Thereby, even if there is an increase in internal resistance due to deterioration, it is possible to set a target remaining capacity that can reach the charging base by traveling with the required estimated power Pe.
(第2実施形態の作用効果)
以上説明したように、本発明の第2実施形態によれば以下の作用効果が得られる。
(1)バッテリ状態検出手段がバッテリの状態(例えば、バッテリ温度)を検出する。目標残容量設定手段が、検出したバッテリの状態(温度)がバッテリの出力パワーを低下させる状態であるときに、下限残容量(SOCm)を増加補正する。
これによって、走行中にバッテリの充電率が低くなり過ぎて、要求パワーに対応する電池出力パワーを得られなくなることを発生し難くすることができる。従って、走行途中で加速性能が急に低下するなどの運転性が悪化するようなことを生じ難くすることができる。
(Operational effect of the second embodiment)
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the following operational effects can be obtained.
(1) The battery state detection means detects the state of the battery (for example, battery temperature). The target remaining capacity setting means corrects the lower limit remaining capacity (SOCm) to be increased when the detected battery state (temperature) is a state in which the output power of the battery is reduced.
As a result, it is possible to make it difficult for the battery charging rate to become too low during traveling and to prevent the battery output power corresponding to the required power from being obtained. Therefore, it is possible to make it difficult for the drivability to deteriorate, for example, the acceleration performance suddenly decreases during traveling.
(2)バッテリ検出手段が、バッテリの状態として、バッテリの温度状態及びバッテリの劣化状態の少なくとも一方を検出する。目標残容量設定手段が、検出したバッテリの温度状態又は劣化状態の少なくとも一方が、バッテリの出力パワーを低下させる状態であるときに、下限残容量の(SOCm)を増加補正する。
これによって、寒冷地などにおけるバッテリの温度低下や、経年劣化等のバッテリの劣化が要因で走行中にバッテリの充電率が低くなり過ぎて、要求パワーに対応する電池出力パワーを得られなくなることを発生し難くすることができる。従って、走行途中で加速性能が急に低下するなどの運転性が悪化するようなことを生じ難くすることができる。
(2) The battery detection means detects at least one of a battery temperature state and a battery deterioration state as the battery state. The target remaining capacity setting means corrects an increase in the lower limit remaining capacity (SOCm) when at least one of the detected temperature state or deterioration state of the battery is in a state of reducing the output power of the battery.
As a result, the battery charge rate becomes too low during driving due to the battery temperature drop in cold regions and the deterioration of the battery such as aging, so that the battery output power corresponding to the required power cannot be obtained. It can be made difficult to occur. Therefore, it is possible to make it difficult for the drivability to deteriorate, for example, the acceleration performance suddenly decreases during traveling.
(3)上記(1)及び(2)以外にも、上記第1実施形態の(1)〜(7)と同等の作用効果が得られる。但し、標準パワーPrで走行した場合の充電拠点に到達時の残容量は、パワーPrでの走行が可能な最低SOCと略同値となる。
なお、上記各実施形態において、本発明をプラグイン・シリーズ型のハイブリッド車両に適用する構成としたが、この構成に限らず、プラグイン・パラレル型のハイブリッド車両、パラレル型とシリーズ型とを合わせたプラグイン・スプリット型のハイブリッド車両など他の型式の車両に適用してもよい。
(3) In addition to the above (1) and (2), the same effects as (1) to (7) of the first embodiment can be obtained. However, the remaining capacity at the time of reaching the charging base when traveling with the standard power Pr is substantially the same value as the lowest SOC capable of traveling with the power Pr.
In each of the above embodiments, the present invention is applied to a plug-in series type hybrid vehicle. However, the present invention is not limited to this configuration, and the plug-in parallel type hybrid vehicle includes a parallel type and a series type. The present invention may be applied to other types of vehicles such as plug-in / split type hybrid vehicles.
また、上記各実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、上記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、上記の説明で用いる図面は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
また、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
Each of the above embodiments is a preferable specific example of the present invention, and various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the above description. As long as there is no description, it is not restricted to these forms. In the drawings used in the above description, for convenience of illustration, the vertical and horizontal scales of members or parts are schematic views different from actual ones.
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
1…エンジン(内燃機関)、2…発電モータ(電動機)、3…駆動モータ、4…高圧バッテリ、5…減速機構、6…駆動輪、7,8…インバータ、9…充電器、10…モータ・ジェネレータコントローラ、11…エンジンコントローラ、12…バッテリコントローラ、13…ナビゲーションコントローラ、14…統合制御コントローラ、15…コンセント、16…温度計、140…必要エネルギ推定部、141…必要パワー推定部、142…目標残容量設定部、143…発電電力制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine (internal combustion engine), 2 ... Generator motor (electric motor), 3 ... Drive motor, 4 ... High voltage battery, 5 ... Deceleration mechanism, 6 ... Drive wheel, 7, 8 ... Inverter, 9 ... Charger, 10 ...
Claims (7)
前記発電手段によって発電された電力と、充電拠点に設けられた充電器からの電力とを充電可能なバッテリと、
前記バッテリを前記充電拠点に設けられた充電器に電気的に接続するプラグと、
前記バッテリに蓄積された電力を用いて駆動輪を駆動する電動機とを備えた車両に用いられる、バッテリ充電制御装置であって、
前記バッテリに充電された電力の残容量を検出する残容量検出手段と、
前記車両が現在地から充電拠点まで予め設定されたパワーで走行する為に必要なエネルギを推定する必要エネルギ推定手段と、
前記車両の実際の走行内容に係る情報に基づいて、前記車両の走行に必要なバッテリの出力パワーを推定する必要パワー推定手段と、
前記必要エネルギ推定手段で推定した前記必要なエネルギの推定値に相当するバッテリ残容量に基づいて前記バッテリの残容量の目標値である目標残容量を設定する目標残容量設定手段と、
前記残容量検出手段で検出した前記バッテリの残容量が前記目標残容量となるように前記発電手段を制御する発電電力制御手段と、を備え、
前記目標残容量設定手段は、前記必要パワー推定手段で推定した前記必要なバッテリの出力パワーの推定値と前記バッテリの残容量と出力可能パワーとの関係であるパワー出力特性とに基づいて、前記目標残容量の下限容量である下限残容量を設定することを特徴とするバッテリ充電制御装置。 Power generation means for generating electric power;
A battery capable of charging power generated by the power generation means and power from a charger provided at a charging base;
A plug for electrically connecting the battery to a charger provided at the charging base;
A battery charge control device used in a vehicle including an electric motor that drives a drive wheel using electric power stored in the battery,
A remaining capacity detecting means for detecting a remaining capacity of the electric power charged in the battery;
Necessary energy estimating means for estimating energy required for the vehicle to travel at a preset power from the current location to the charging base;
Necessary power estimation means for estimating an output power of a battery necessary for traveling of the vehicle based on information relating to actual traveling content of the vehicle;
Target remaining capacity setting means for setting a target remaining capacity that is a target value of the remaining capacity of the battery based on the remaining battery capacity corresponding to the estimated value of the required energy estimated by the required energy estimating means;
Generated power control means for controlling the power generation means so that the remaining capacity of the battery detected by the remaining capacity detection means becomes the target remaining capacity,
The target remaining capacity setting means is based on an estimated value of the required output power of the battery estimated by the required power estimation means, and a power output characteristic that is a relationship between the remaining capacity of the battery and output power. A battery charge control device that sets a lower limit remaining capacity that is a lower limit capacity of a target remaining capacity.
前記目標残容量設定手段は、前記検出されたバッテリの状態が前記バッテリの出力パワーを低下させる状態であるときに前記下限残容量を増加補正することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のバッテリ充電制御装置。 A battery state detecting means for detecting the state of the battery;
4. The target remaining capacity setting means corrects the lower limit remaining capacity to be increased when the detected battery state is a state in which the output power of the battery is reduced. The battery charge control device according to any one of the above.
充電拠点に設けられた充電器に電気的に接続するプラグと、
前記発電手段によって発電された電力と、前記充電拠点に設けられた充電器からの電力とを充電可能なバッテリと、
前記バッテリに蓄積された電力を用いて駆動輪を駆動する電動機とを備えた車両に用いられる、バッテリ充電制御方法であって、
残容量検出手段に、前記バッテリに充電された電力の残容量を検出させる残容量検出ステップと、
必要エネルギ推定手段に、前記車両が現在地から充電拠点まで予め設定されたパワーで走行する為に必要なエネルギを推定させる必要エネルギ推定ステップと、
必要パワー推定手段に、前記車両の実際の走行内容に係る情報に基づいて、前記車両の走行に必要なバッテリの出力パワーを推定させる必要パワー推定ステップと、
目標残容量設定手段に、前記必要エネルギ推定ステップで推定した前記必要なエネルギの推定値に相当するバッテリ残容量に基づいて前記バッテリの残容量の目標値である目標残容量を設定させる目標残容量設定ステップと、
発電電力制御手段に、前記残容量検出ステップで検出された前記バッテリの残容量が前記目標残容量となるように前記発電手段を制御させる発電電力制御ステップと、を含み、
前記目標残容量設定ステップにおいては、前記必要パワー推定ステップで推定した前記必要なバッテリの出力パワーの推定値と前記バッテリの残容量と出力可能パワーとの関係であるパワー出力特性とに基づいて、設定する前記目標残容量の下限容量である下限残容量を設定することを特徴とするバッテリ充電制御方法。 Power generation means for generating electric power;
A plug electrically connected to a charger provided at the charging base;
A battery capable of charging power generated by the power generation means and power from a charger provided at the charging base;
A battery charge control method used in a vehicle including an electric motor that drives a drive wheel using electric power stored in the battery,
A remaining capacity detecting step for causing the remaining capacity detecting means to detect a remaining capacity of the electric power charged in the battery;
A necessary energy estimating step for causing the necessary energy estimating means to estimate energy necessary for the vehicle to travel at a preset power from the current location to the charging base;
A necessary power estimating step for causing the necessary power estimating means to estimate the output power of the battery necessary for traveling of the vehicle based on the information related to the actual traveling content of the vehicle;
A target remaining capacity that causes the target remaining capacity setting means to set a target remaining capacity that is a target value of the remaining capacity of the battery based on the remaining battery capacity that corresponds to the estimated value of the required energy estimated in the required energy estimating step. Configuration steps;
A generated power control step for causing the generated power control means to control the power generating means so that the remaining capacity of the battery detected in the remaining capacity detecting step becomes the target remaining capacity,
In the target remaining capacity setting step, based on the estimated value of the required output power of the battery estimated in the required power estimation step, and the power output characteristics that are the relationship between the remaining capacity of the battery and the output possible power, A battery charge control method, wherein a lower limit remaining capacity that is a lower limit capacity of the target remaining capacity to be set is set.
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